(57)【要約】【課題】組み合わされるマイクロチップの種類を換えることにより、多目的の分析等が可能となる安価なマイクロ流体デバイスを提供する。【解決手段】マイクロ流体デバイス１は、試料を移送することができる流路３２〜３４が形成されたマイクロチップ６〜８と、このマイクロチップ６〜８が複数配置されるベース部材２と、を備えている。このような構成のマイクロ流体デバイス１は、ベース部材２と各種マイクロチップ６〜８をそれぞれ別々に形成した後、試料分析等の用途上必要とされる種類のマイクロチップ６〜８を選択し、その選択した種類のマイクロチップ６〜８を適宜組み合わせてベース部材２に位置決め固定する。マイクロチップ６〜８の位置決め穴２７をベース部材２の位置決め突起２８に係合することにより、マイクロチップ６〜８がベース部材２に位置決めされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を移送することができる空間を内部に有する複数のマイクロチップと、ベース部材とを含むマイクロ流体デバイスであって、
ベース部材上に複数のマイクロチップが整列されていることを特徴とするマイクロ流体デバイス。
【請求項２】
一側の表面に凹部を有する複数のマイクロチップと、ベース部材とを含むマイクロ流体デバイスであって、
前記複数のマイクロチップは、前記一側の表面が前記ベース部材の表面に当接されるように、前記ベース部材上に整列され、
前記マイクロチップの凹部が前記ベース部材の表面によって閉塞されることにより、試料を移送可能な空間が形成されることを特徴とするマイクロ流体デバイス。
【請求項３】
前記マイクロチップが前記ベース部材に着脱可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項４】
前記マイクロチップが前記ベース部材に形成されたチップ抑え爪で着脱可能に保持されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項５】
前記空間が流路であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項６】
前記流路に試料を貯蔵する貯蔵部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項７】
一のマイクロチップの貯蔵部と、他のマイクロチップの貯蔵部とが、前記ベース部材に形成された連通路を介して接続されたことを特徴とする請求項６に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項８】
前記複数のマイクロチップのうちの隣り合うマイクロチップの一方から他方に向けて突出形成された結合用突起に、前記複数のマイクロチップのうちの隣り合う他方のマイクロチップに形成された結合用凹部が係合され、これらの結合用突起と結合用凹部との係合により、前記複数のマイクロチップ同士が平面的に結合されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項９】
前記複数のマイクロチップが前記ベース部材に位置決め手段によって位置決めされることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体中の微量の試料を分離、分析等したり、又は、微量の試料を混合、反応、濃縮等させるために使用されるマイクロ流体デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｌａｂ−ｏｎ−ａ−ｔｉｐ、μ−ＴＡＳ、マイクロリアクター等と呼称される、微小な空間に、試料を分離、分析、混合、反応、濃縮等の処理を可能とする空間を形成したデバイスの研究が盛んに行われている。これらのデバイスは、分析に供する試料の低減、システムの小型化、分析等の処理時間の短縮化に貢献する等、多くの長所を有する。
【０００３】
例えば、微小な空間に、試料（検体）となるＤＮＡやタンパク質等の生体分子を分離・分析する微小な流路（マイクロチャネル）を形成した電気泳動用の微小流体デバイス、又は、採決した血液と一又は複数の所定の溶液を混合し、反応後の抵触反応を観察するために、レザーバ及び微小な流路が形成されたＰＯＣ（Ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−Ｃａｒｅ）用のマイクロ流体デバイス等は、その一例である。
【０００４】
これらのマイクロ流体デバイスは、通常は、一つのデバイス中に、一つのマイクロ流体システムを含んでいる。
【０００５】
これに対し、一つのデバイス中に、複数のマイクロ流体システムが形成されているものがある（特許文献１〜３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特表２００１−５１７７８９号公報
【特許文献２】特表２００１−５１７７９４号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００３／０００６１４１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの従来技術は、いずれもチップ上に微細溝からなるマイクロチャネルをアレイ状に多数形成しなければならないが、このマイクロチャネルを多数備えたチップを射出成形により形成しようとすると、金型加工が困難であるため、金型費用が極めて高価なものとなり、チップの価格も高価なものとなっている。また、このようなチップを射出成形以外の加工方法、例えば、フォトリソグラフィー等の半導体加工技術を利用した加工方法によって形成する場合であっても、微細溝からなる多数のマイクロチャネルを同時にチップ（プレート）上に形成する場合には、歩留まり率が低下し、その歩留まり率の低下がチップ価格の低廉化を図る上での障害となっていた。
【０００８】
また、上述の従来技術は、多数のマイクロチャネルをチップ上に直接形成する構成であるため、使用目的等に応じてチップの構造を変化させることができず、高価なチップを特定の使用目的にしか使用できないという問題点を有していた。
【０００９】
そこで、本発明は、このような従来技術の問題を解決し得るマイクロ流体デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、試料を移送することができる空間を内部に有する複数のマイクロチップと、ベース部材とを含むマイクロ流体デバイスであって、ベース部材上に複数のマイクロチップが整列されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明は、一側の表面に凹部を有する複数のマイクロチップと、ベース部材とを含むマイクロ流体デバイスに関するものである。このマイクロ流体デバイスにおいて、前記複数のマイクロチップは、前記一側の表面が前記ベース部材の表面に当接されるように、前記ベース部材上に整列され、前記マイクロチップの凹部が前記ベース部材の表面によって閉塞されることにより、試料を移送可能な空間が形成されるようになっている。
【００１２】
請求項３の発明は、前記請求項１又は２の発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記マイクロチップが前記ベース部材に着脱可能に取り付けられたことを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明は、前記請求項１〜３のいずれかの発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記マイクロチップが前記ベース部材に形成されたチップ抑え爪で着脱可能に保持されたことを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明は、前記請求項１〜４のいずれかの発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記空間が流路であることを特徴としている。
【００１５】
請求項６の発明は、前記請求項５の発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、前記流路に試料を貯蔵する貯蔵部が形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項７の発明は、前記請求項６の発明に係るマイクロ流体デバイスにおいて、一のマイクロチップの貯蔵部と、他のマイクロチップの貯蔵部とが、前記ベース部材に形成された連通路を介して接続されたことを特徴としている。
【００１７】
請求項８の発明は、前記請求項１〜７のいずれか一項に記載されたマイクロ流体デバイスにおいて、前記複数のマイクロチップのうちの隣り合うマイクロチップの一方から他方に向けて突出形成された結合用突起に、前記複数のマイクロチップのうちの隣り合う他方のマイクロチップに形成された結合用凹部が係合され、これらの結合用突起と結合用凹部との係合により、前記複数のマイクロチップ同士が平面的に結合されたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項９の発明は、前記請求項１〜８のいずれか一項に記載されたマイクロ流体デバイスにおいて、前記複数のマイクロチップが前記ベース部材に位置決め手段によって位置決めされることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のマイクロ流体デバイスは、ベース部材と各種マイクロチップをそれぞれ別々に形成した後、試料分析等の目的上必要とされる種類のマイクロチップを選択し、その選択した種類のマイクロチップを適宜組み合わせてベース部材に位置決め固定することができる。したがって、本発明によれば、各マイクロチップを成形する場合には、成形用金型が小型化し、金型の加工が容易になるため、金型費用を低く抑えることが可能になる。また、本発明のマイクロ流体デバイスは、ベース部材も形状が簡単であるため、加工費用が安くなる。その結果、本発明のマイクロ流体デバイスは、多数のマイクロチャネルを一枚のプレート上にアレイ状に形成する従来例に比較し、製品価格を低廉化することができる。
【００２０】
また、本発明のマイクロ流体デバイスは、分析等の目的に応じて、凹部構造が異なる各種のマイクロチップを適宜組み合わせることができるため、多目的の用途（試料の混合・分析等）に容易に対応することができる。
【００２１】
また、本発明のマイクロ流体デバイスは、ベース部材に形成されたチップ抑え爪でマイクロチップを着脱可能に保持するようになっているため、床等への落下によって衝撃を受けたとしても、マイクロチップがベース部材から脱落するようなことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００２３】
（第１形態）
図１は、本発明の第１形態に係るマイクロ流体デバイス１を示す図である。このうち、図１（ａ）は、マイクロ流体デバイス１の平面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って示す側面図であり、マイクロ流体デバイス１の一部を部分的に断面して示す側面図である。
【００２４】
図１に示すように、平板状のベース部材２の上面に、微細溝（凹部）３，４，５の形状等が異なる３種類のマイクロチップ６，７，８がアレイ状に配置されている。すなわち、図１（ａ）に示すように、ベース部材２の平面のほぼ左半分の領域には、第１種のマイクロチップ６が二列（第１列及び第２列）で合計１０枚だけ配置されている。また、図１（ａ）に示すように、ベース部材２のほぼ右半分の領域には、第２種のマイクロチップ７が第３列目に合計５枚だけ配置されている。また、図１（ａ）に示すように、このベース部材２の最も右側の列である第４列目には、第３種のマイクロチップ８が合計５枚だけ配置されている。そして、ベース部材２と、このベース部材２上に配置された第１乃至第３種のマイクロチップ６〜８とによりマイクロ流体デバイス１が構成されるようになっている。
【００２５】
本実施の形態において、ベース部材２及び第１種乃至第３種のマイクロチップ６〜８は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の樹脂材料を使用して射出成形されたものである。尚、ベース部材２及び第１種乃至第３種のマイクロチップ６〜８は、上述のような樹脂材料に限定されるものではなく、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のような高分子材料、紫外線硬化型の樹脂、ガラス材料等の無機材料や金属材料で形成するようにしてもよい。
【００２６】
第１種のマイクロチップ６は、図２（ａ）に示すように、平面形状が略矩形形状を呈し、その短辺方向に沿って直線状に延びる微細溝３ａと、この微細溝３ａに直交するように直線状に延びる微細溝３ｂとによる十字形状の微細溝３が一側の表面６ａに形成されている。また、各微細溝３ａ，３ｂの両端部には、貫通孔１２ａ〜１２ｄが形成されている。
【００２７】
第２種のマイクロチップ７は、図２（ｂ）に示すように、平面形状が略矩形形状を呈し、その短辺方向に沿って直線状に延びる微細溝４ａと、この微細溝４ａに直交するように直線状に延びる微細溝４ｂと、この微細溝４ｂの下流側（図中微細溝４ａより右側）に順次連絡された第１〜第４の副溝である微細溝４ｃ〜４ｆと、からなる微細溝４が一側の表面７ａに形成されている。また、微細溝４ａ，４ｂの両端部及び微細溝４ｃ〜４ｆの微細溝４ｂに連絡する端部とは反対側の端部には、貫通孔１４〜２２がそれぞれ形成されている。なお、この第２種のマイクロチップ７は、第１種のマイクロチップ６と同じ大きさに形成されている。
【００２８】
第３種のマイクロチップ８は、図２（ｃ）に示すように、平面形状が略矩形形状を呈し、その短辺方向に沿って直線状に延びる微細溝５ａと、この微細溝５ａに直交する微細溝５ｂとによる微細溝５が一側の表面８ａに形成されている。微細溝５ｂの下流側（図中微細溝５ａより右側）には、溝が蛇行するように形成された蛇腹部５ｃが形成され、混合、反応又は分析等のために十分な長さを確保できるようになっている。また、各微細溝５ａ，５ｂの両端部には、貫通孔２３〜２６が形成されている。なお、この第３種のマイクロチップ８は、第１種のマイクロチップ６と同じ大きさに形成されている。
【００２９】
上述の本実施の形態の微細溝３，４，５を構成する各微細溝（３ａ〜３ｂ，４ａ〜４ｆ，５ａ〜５ｂ）は、溝の幅及び溝の深さが５０μｍとなるように形成されているが、これに限定されるものでなく、後述するように、各微細溝（３ａ〜３ｂ，４ａ〜４ｆ，５ａ〜５ｂ）の開口部を閉塞して形成される流路内を移動する検体の種類及び流路内の流体の種類に対応して、又は、検体ないし流体の推進力等により、溝及び深さとも１〜１００００μｍの範囲で好適に設定することが可能である。
【００３０】
各マイクロチップ６〜８は、図１及び図２に示すように、微細溝３〜５のある面（表面６ａ〜８ａ）をベース部材２に対面させるようにして、対角線方向のコーナー部に一対形成された位置決め穴２７をベース部材２に突出形成された一対の位置決めピン２８に係合し、各マイクロチップ６〜８とベース部材２とを接着等することにより、微細溝３〜５の開口面がベース部材２の表面２ａにより閉塞され、これにより流路３２〜３４が形成されると共に、貫通孔１０〜２６の一側の端部が閉塞されてレザーバ（貯蔵部）１０Ａ〜２６Ａができる。なお、マイクロチップ６〜８の位置決め穴２７とベース部材２の位置決めピン２８とが、マイクロチップ６〜８をベース部材２に対して位置決めした状態で組み付けるための位置決め手段を構成している。また、各マイクロチップ６〜８とベース部材２とを接着以外の固定方法（例えば、超音波溶着）で一体化するようにしてもよい。
【００３１】
このような構成の各マイクロチップ６〜８のうち、例えば、第１種のマイクロチップ６は、いずれかのレザーバ１０Ａ〜１３Ａから流路３２内に泳動液を注入し、流路長さの短い流路３２ａのいずれかの端部のレザーバ１２Ａ，１３Ａから試料を注入した後、流路長さの長い流路３２ｂに交差する流路３２ａの両端部に高電圧を印加する。これにより、試料が流路３２ａ内を流路３２ｂとの交差部分に向かって泳動する。そして、流路３２ａと流路３２ｂの交差部分に試料が泳動されたときに、長い方の流路３２ｂの両端部に泳動電圧を印加する。これにより、両流路３２ａ，３２ｂの交差部分の微量試料が分析路（３２ｃ）内を電気泳動する。そこで、分析路３２ｃの適当な位置に、図示しない蛍光光度計、紫外線可視光分光光度計等の検出器を配置しておき、分析路３２ｃ内を電気泳動する試料の分析を行うことができるようになっている。
【００３２】
なお、各流路３２ａ，３２ｂの両端部に電圧を印加する手段としては、マイクロチップ６とベース部材２との接合面にパターニングされた電極（図示せず）を形成し、その電極に通電することにより、一列のマイクロチップ６群に同時に電圧を印加するようにしたものが考えられるが、これに限られず、各レザーバ１０Ａ〜１３Ａに適宜電極を挿入して電圧を印加するようなものでもよい。また、第２種のマイクロチップ７は、レザーバ１４Ａ〜２２Ａのいずれかとの間で電圧を印加することにより、流路３３内の試料を電気泳動させることができる。また、第３種のマイクロチップ８は、レザーバ２３Ａ〜２６Ａのいずれかとの間で電圧を印加することにより、流路３４内の試料を電気泳動させることができる。
【００３３】
以上のような構成のマイクロ流体デバイス１は、ベース部材２と各種マイクロチップ６〜８をそれぞれ別々に形成した後、分析等の使用用途上において必要とされる種類のマイクロチップ６〜８を選択し、その選択した種類のマイクロチップ６〜８を適宜組み合わせてベース部材２に位置決め固定することができる。したがって、本実施の形態によれば、各マイクロチップ６〜８を射出成形する場合には、射出成形用金型が小型化し、金型の加工が容易になるため、金型費用を低く抑えることが可能になる。また、ベース部材２も形状が簡単であるため、加工費用が安くなる。その結果、本実施の形態のマイクロ流体デバイス１は、多数のマイクロチャネルを一枚のプレート上にアレイ状に形成する従来例に比較し、製品価格を低廉化することができる。加えて、本実施の形態によれば、マイクロ流体デバイス１の構成部品が小型化するため、不良品の発生率が低減し、生産効率が向上して、製品価格の低廉化を図ることができる。
【００３４】
また、本実施の形態のマイクロ流体デバイス１は、分析等の目的に応じて、微細溝３〜５形状が異なる各種のマイクロチップ６〜８を適宜組み合わせることができるため、多目的の分析等に簡単に対応することができる。
【００３５】
なお、図１（ａ）において、ベース部材２の左上コーナー部３０が面取りされ、また、各マイクロチップ６〜８の左上コーナー部３１が面取りされている。これにより、ベース部材２に各マイクロチップ６〜８が間違った姿勢で組み付けられるのを防止することができる。
【００３６】
また、本実施の形態において、各マイクロチップ６〜８は、流路３２〜３４内において、試料を電気泳動法により流動させる態様を例示したが、これに限られず、試料を毛細管現象を利用して流動させるようにしてもよく、また、毛細管現象で試料を流動させる部分と電気泳動法により試料を流動させる部分とを混在させるようにしてもよい。さらに、正圧・負圧等の圧力差を推進力にして試料を流動させるようにしてもよい。
【００３７】
また、本実施の形態において、第１種乃至第３種のマイクロチップ６〜８を例示したが、これらのマイクロチップ６〜８の微細溝３〜５に限られるものでなく、その他の微細溝形状（マイクロチャネル形状）のマイクロチップや、ウェル（微小凹部）を多数形成したマイクロチップ等をベース部材２上に他種類組み合わせて使用するようにしてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態において、マイクロチップ６〜８に位置決め穴２７を形成し、ベース部材２に位置決め突起２８を形成する態様を例示したが、これに限られず、マイクロチップ６〜８に位置決め突起を形成し、この位置決め突起に係合する位置決め穴をベース部材２側に形成するようにしてもよい。
【００３９】
また、ベース部材２で微細溝３〜５を閉塞するのではなく、各マイクロチップ６〜８の微細溝３〜５を予めフィルム等で閉塞したものをベース部材２上に並べるようにしてもよい。
【００４０】
また、本実施の形態において、各流路３２，３３，３４の途中に流路断面積が拡大する試料溜めとしての貯蔵部（図示せず）を適宜形成するようにしてもよい。
【００４１】
（第２形態）
図３乃至図５は、本発明の第２形態に係るマイクロ流体デバイス４１を示すものである。このうち、図３（ａ）は、本実施形態に係るマイクロ流体デバイス４１の平面図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って示す側面図であり、マイクロ流体デバイス４１の一部を切断して示す側面図である。また、図４は、図３（ａ）の一部を拡大して示す図である。また、図５は、図３（ａ）の一部を拡大して示す断面図である。
【００４２】
これらの図に示すように、平板状のベース部材４２の上面側には、マイクロチップ６〜８を着脱可能に収容するためのマイクロチップ収容凹部４３が４列５行のアレイ状に２０個形成されている。そして、第１種のマイクロチップ６が二列（第１列及び第２列）のマイクロチップ収容凹部４３内に収容され、第２種のマイクロチップ７が第３列のマイクロチップ収容凹部４３内に収容されている。また、第３種のマイクロチップ８が第４列のマイクロチップ収容凹部４３内に収容されている。そして、これらベース部材４２と第１種乃至第３種のマイクロチップ６〜８によってマイクロ流体デバイス４１が構成されている。
【００４３】
この第２形態においては、各マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３内に収容すれば、マイクロチップ収容凹部４３の側壁４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂに形成された位置決め突起４６によって各マイクロチップ６〜８がベース部材４２に対して位置決めされるため、各マイクロチップ６〜８には第１形態のような位置決め穴２７が形成されるようなことがなく、また、ベース部材４２には第１形態のような位置決めピン２８が形成されるようなことがない（図３及び図４参照）。また、この第２形態において、各マイクロチップ６〜８は、前述の第１形態と同様の材料を使用し、前述の第１形態と同様の加工方法によって形成することができる。一方、ベース部材４２は、射出成形によって高精度に形成される。なお、本実施の形態においては、マイクロチップ収容凹部４３の位置決め突起４６がマイクロチップ６〜８をベース部材４２に位置決めするための位置決め手段として機能する。
【００４４】
マイクロチップ収容凹部４３は、その平面形状がマイクロチップ６〜８の平面形状よりも大きく形成されている。そして、このマイクロチップ収容凹部４３は、長い方の対向する一対の縁部（側壁４４ａ，４４ｂ）の両端部側にチップ抑え爪４７がそれぞれ形成されており、短い方の対向する一対の縁部（側壁４５ａ，４５ｂ）の略中央部にチップ抑え爪４７が形成されている。また、マイクロチップ収容凹部４３は、長い方の対向する一対の縁部（側壁４４ａ，４４ｂ）の長手方向略中央部に、マイクロチップ６〜８の側面に僅かな隙間で係合する位置決め突起４６が形成され、短い方の対向する一対の縁部（側壁４５ａ，４５ｂ）の長手方向両端部にマイクロチップ６〜８の側面に僅かな隙間で係合する位置決め突起４６がそれぞれ形成されている。
【００４５】
チップ抑え爪４７は、図５に示すように、ベース部材４２の他部に対して独立して弾性変形が可能な起立壁部４７ａと、この起立壁部４７ａの上部側側面からマイクロチップ収容凹部４３側へ出っ張る突起部４７ｂとからなっている。そして、突起部４７ｂの上部には、突起先端近傍から斜めに切り上げられてなる面取り部分４７ｃが形成されている。このように、突起部４７ｂの上部に面取り部分４７ｃを形成することにより、マイクロチップ６〜８の下面側端縁５２でチップ抑え爪４７を押し拡げることが可能になり、マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３内に容易に挿入できる。また、このチップ抑え爪４７の背面側及び両側面側には、マイクロチップ収容凹部４３の凹み深さよりも深い溝４８がチップ抑え爪４７を囲むように形成されている（図４参照）。このように構成すれば、チップ抑え爪４７は、マイクロチップ収容凹部４３と反対側である背面側に撓み変形し易くなり、マイクロチップ６〜８のマイクロチップ収容凹部４３への着脱作業が容易になる。
【００４６】
マイクロチップ６〜８のチップ抑え爪４７に対応する部分には、チップ抑え爪４７の突起部４７ｂが引っ掛けられる係合凹部５０が切り欠いたように形成されている。
【００４７】
なお、図５に示すように、マイクロチップ収容凹部４３内で、且つ、チップ抑え爪４７の突起部４７ｂの直下に位置する部分は、穴５１によってベース部材４２の下面側に連通している。これにより、チップ抑え爪４７のアンダーカット部分（突起部４７ｂを形成した部分）があるにも関わらず、ベース部材４２を射出成形することが可能になる。
【００４８】
このような構成によれば、マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３内に装着する場合、まず、マイクロチップ６〜８の下面側端縁５２がチップ抑え爪４７の面取り部分４７ｃに接触して、マイクロチップ６〜８がチップ抑え爪４７を押し倒す方向に撓み変形させながらマイクロチップ収容凹部４３内に進入する。そして、マイクロチップ６〜８がマイクロチップ収容凹部４３の底面５３に着座すると、チップ抑え爪４７が元の姿勢に弾性復元し、チップ抑え爪４７の突起部４７ｂがマイクロチップ６〜８の係合凹部５０に係合する。これにより、マイクロチップ６〜８がマイクロチップ収容凹部４３から抜け出るのをチップ抑え爪４７によって抑えることができ、マイクロチップ６〜８をベース部材４２に保持することが可能になる。
【００４９】
一方、マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３内から取り出す場合には、図示しない専用のチップ取り外し用工具によって全てのチップ抑え爪４７を同時に押し開くと共にマイクロチップ６〜８を掴み、そのチップ取り外し用工具によって全てのチップ抑え爪４７を押し開いた状態を保持しつつマイクロチップ６〜８を掴み出す。これにより、マイクロチップ６〜８をベース部材４２から取り外すことができる。
【００５０】
このような本実施の形態のマイクロ流体デバイス４１は、ベース部材４２と各種マイクロチップ６〜８をそれぞれ別々に形成した後、ベース部材４２に必要とされる種類のマイクロチップ６〜８を選択し、その選択した種類のマイクロチップ６〜８を適宜組み合わせてベース部材４２のマイクロチップ収容凹部４３内に組み付けることができる。したがって、本実施の形態によれば、各マイクロチップ６〜８を射出成形する場合には、射出成形用金型が小型化し、金型の加工が容易になるため、金型費用を低く抑えることが可能になる。また、ベース部材４２も射出形成により容易に形成することができるため、加工費用が安くなる。その結果、本実施の形態のマイクロ流体デバイス４１は、多数のマイクロチャネルを一枚のプレート上にアレイ状に形成する従来例に比較し、製品価格を低廉化することができる。
【００５１】
また、本実施の形態のマイクロ流体デバイス４１は、マイクロチップ６〜８をマイクロチップ収容凹部４３に着脱することができるため、分析等の目的に応じて、微細溝３〜５の形状が異なる各種のマイクロチップ６〜８を適宜組み代えることができるため、多目的の分析に容易に対応することができる。
【００５２】
なお、図４において、ベース部材４２の各マイクロチップ収容凹部４３の左上コーナー部に隅肉部５４が形成されており、各マイクロチップ６〜８の左上コーナー部にマイクロチップ収容凹部４３の隅肉部５４に係合する面取り部５５が形成されている。これにより、ベース部材４２に各マイクロチップ６〜８が間違った姿勢で組み付けられるのを防止することができる。
【００５３】
また、本実施の形態は、マイクロチップ６〜８がチップ抑え爪４７によってベース部材４２に保持されるようになっているため、マイクロ流体デバイス４１が床等へ落下して衝撃を受けたとしても、マイクロチップ６〜８がベース部材４２から脱落して飛散するようなことがない。この点、マイクロチップ６〜８を単にベース部材に接着固定したような態様であると、マイクロ流体デバイスが床等に落下した際の衝撃によって、マイクロチップ６〜８とベース部材との接着面が剥がれ、マイクロチップ６〜８がベース部材から脱落して飛散する虞がある。
【００５４】
また、本実施の形態は、マイクロチップ６〜８に形成した係合凹部５０にベース部材４２に形成したチップ抑え爪４７を係合し、マイクロチップ６〜８をベース部材４２に保持するようになっているが、チップ抑え爪４７によってマイクロチップ６〜８の外表面を直接抑えて保持するようにしてもよい。
【００５５】
また、本実施の形態において、チップ抑え爪４７の撓み変形に起因する弾性力を利用してチップ抑え爪４７の突起部４７ｂをマイクチップ６〜８に押し付け、マイクロチップ６〜８をチップ抑え爪４７の弾性力でベース部材４２に確実に保持することが好ましい。このようにすれば、チップ抑え爪４７と係合凹部５０との接触面に作用する力によって、マイクロチップ６〜８がマイクロチップ収容凹部４３内でずれ動くのを防止できる。
【００５６】
また、本実施の形態において、マイクロチップ６〜８は、図２に示した微細溝３〜５をベース部材４２で閉塞するのではなく、その表面にベース部材４２とは別の部材（例えば、薄板部材又はフィルム）を固着して微細溝３〜５を予め閉塞しておいたものを使用することにより、ベース部材４２上に適宜着脱することが可能になる。
【００５７】
（第３形態）
図６は、本発明の第３形態に係るマイクロ流体デバイス６１を示すものである。本実施の形態は、ベース部材６２内に形成した連通路６３によって隣合うマイクロチップ６〜８の一方のレザーバ１１Ａ（１５Ａ，２４Ａ）と隣合うマイクロチップ６〜８の他方のレザーバ１２Ａ（１６Ａ，２５Ａ）とを接続するようになっている。
【００５８】
このような構成によれば、第１のマイクロチップ６（７，８）で第１の分析を行った後、その第１の分析において使用した試料をベース部材６２内の連通路６３を介して第２のマイクロチップ６（７，８）に導き入れて、引き続き別の試料又は試薬等をその導き入れた試料と混合し、第２の分析を行うことが可能になる。このように、試料分析を、ベース部材６２の連通路６３で接続されたマイクロチップ６（７，８）で連続して行うことが可能になる。
【００５９】
なお、本実施の形態は、各マイクロチップ６〜８の一列（図６の上下方向に延びる一列）を連通路６３で接続する態様を例示したが、これに限られず、例えば、一行に並んだ（図６の横方向に延びる一行に並んだ）第１〜３種の各マイクロチップ６〜８をベース部材６２内に形成した図示しない連通路によって接続するようにしてもよい。すなわち、横方向に隣り合う第１種のマイクロチップ６，６のレザーバ１１Ａ，１０Ａを連通路で連絡し、横方向に隣り合う第１種のマイクロチップ６のレザーバ１１Ａと第２種のマイクロチップ７のレザーバ１４Ａとを連通路で連絡し、横方向に隣り合う第２種のマイクロチップ７のレザーバ１５Ａと第３種のマイクロチップ８のレザーバ２３Ａを連通路で連絡するようにして、各マイクロチップ６〜８で連続して試料分析を行うようにしてもよい。
【００６０】
また、ベース部材６２の各マイクロチップ６〜８の各レザーバ１０Ａ〜２４Ａ（図１参照）に対応する部位に図示しない試料受け穴を凹設し、一のマイクロチップの試料受け穴と他のマイクロチップの試料受け穴とをベース部材６２に埋設した図示しないチューブ（流路）によって接続し、一のマイクロチップ側で使用した試料を他のマイクロチップで連続して使用するようにしてもよい。
【００６１】
（第４形態）
図７は、複数のマイクロチップ６〜８を接続手段Ｋでアレイ状に接続してなるマイクロ流体デバイス７１を示している。この実施の形態に係るマイクロチップ６〜８は、長辺部の対向する一対の側面の一方に、突起７２を先端に備えた第１アーム７３が形成され、長辺部の対向する一対の側面の他方に、凹み７４を備えた第２アーム７５が形成されている。また、このマイクロチップ６〜８は、短辺部の対向する一対の側面の一方に、突起７６を先端に備えた第３アーム７７が形成され、短辺部の対向する一対の側面の他方に、凹み７８を先端に備えた第４アーム８０が形成されている。そして、図７の上下の隣り合うマイクロチップ６〜８は、第１アーム７３の突起７２と第２アーム７５の凹み７４とを凹凸係合させることにより接続される。また、図７の左右の隣り合うマイクロチップ６〜８は、第３アーム７７の突起７６と第４アーム８０の凹み７８とを凹凸係合させることにより接続される。すなわち、第１アーム７３と第２アーム７５及び第３アーム７７と第４アーム８０が接続手段Ｋを構成している。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、各マイクロチップ６〜８の裏面には、貫通孔１０〜２６及び微細溝３〜５を裏面側で塞ぐベース部材（図示せず）が各マイクロチップ６〜８に対応するようにそれぞれ固着され（図２参照）、レザーバ１０Ａ〜２６Ａ及び連通路３２〜３４が構成される。ここで、図示しないベース部材は、マイクロチップ６〜８と同様の固い部材で形成してもよく、またフィルム状のもののように柔らかい材料で形成してもよい。
【００６３】
このような構成によれば、使用用途等（例えば、マイクロチャネルの形状やウェル形状）が異なる複数種のマイクロチップ６〜８を任意の個数だけ自由に組み合わせることができる。
【００６４】
（第５形態）
図８は、図７に示した第４形態の変形例であるマイクロ流体デバイス８１を示すものである。この実施の形態によれば、マイクロチップ６〜８の対角線方向両端部に位置決め穴２７がそれぞれ形成されており、一枚のベース部材２にそのマイクロチップ６〜８の位置決め穴２７に係合する位置決め突起２８が形成されている。なお、本実施の形態においては、第４形態のベース部材に位置決め突起２８を受容する穴（図示せず）が形成されている。また、本実施の形態において、各マイクロチップ６〜８をベース部材２によって単に支持するような構成としても、各マイクロチップ６〜８の各流路３２〜３４内の試料が漏出するようなことがない。
【００６５】
このような構成の本実施の形態によれば、接続手段Ｋによって各マイクロチップ６〜８がアレイ状に接続されてなるマイクロ流体デバイス８１を運搬等する際に、各マイクロチップ６〜８の接続状態がベース部材２によって維持されるため、マイクロ流体デバイス８１の運搬等が容易化する。また、ベース部材２の特定の部分を基準点として連続的に分析を行うような場合に、各マイクロチップ６〜８の分析位置を正確に位置決めできるため、分析位置のばらつきから生じる分析結果のばらつきを小さくすることが可能になる。
【００６６】
なお、ベース部材２を運搬用トレイとしてのみ機能させる場合には、各マイクロチップ６〜８をベース部材２に位置決めする必要はなく、各マイクロチップ６〜８に位置決め穴２７を形成しなくてもよく、また、ベース部材２に位置決め突起２８を形成しなくてもよい。
【００６７】
（第６形態）
図９は、本発明の第６形態を示すマイクロ流体デバイス９１の分解斜視図である。この図９に示すように、微細溝（凹部）９２が形成された第１のマイクロチップ９３は、その微細溝９２が形成された面をベース部材９４に対面させるようにして、ベース部材９４上に重ね合わされる。また、微細溝（凹部）９５が形成された第２のマイクロチップ９６は、その微細溝９５が形成された面を第１のマイクロチップ９３に対面させるようにし、且つ、第２のマイクロチップ９６の貫通孔９７と第１のマイクロチップ９３の貫通孔９８とが連通するように、第１のマイクロチップ９３上に重ね合わされる。このように、これらベース部材９４、第１乃至第２のマイクロチップ９３，９６によりマイクロ流体デバイス９１が構成されている。なお、ベース部材９４，第１乃至第２のマイクロチップ９３，９６の各接合面が接着又は溶着されることにより、貫通孔９８の下端部がベース部材９４により塞がれてレザーバ１００が構成され、各微細溝９２，９５の開口面が塞がれて流路１０１，１０２が構成される。
【００６８】
このような構成によれば、試料が第２のマイクロチップ９６の流路１０２内を矢印Ｒ１方向に毛細管現象で流動し、試料が第２のマイクロチップ９６及び第１のマイクロチップ９２のレザーバ１００内を矢印Ｒ２方向へ移動した後、その試料が第１のマイクロチップ９３の流路１０１内を毛細管現象で矢印Ｒ３方向に流動するようになっている。
【００６９】
このように、複数のマイクロチップ９３，９６を立体的に組み合わせる（上下方向に重ね合わせる）ことにより、狭い面積内で多くの分析を効率的に行うことが可能になる。そして、このような構成を第１形態に組み合わせれば、より一層多くの試料分析を同時に行うことが可能になり、安価なマイクロ流体デバイス９１を提供することが可能になる。
【００７０】
なお、本実施の形態は、二枚のマイクロチップ９３，９６を重ね合わせる態様を例示したが、これに限られず、より多くのマイクロチップを重ね合わせるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のマイクロ流体デバイスは、マイクロチップの種類を適宜組み換えることにより、様々な目的に利用することができる。すなわち、本発明のマイクロ流体デバイスは、ウイルス，細菌などの微小な生命体、細胞，生体高分子などの生命構成体、生体高分子以外の有機化合物、無機物，無機化合物などの試料の分離、分析、混合、反応、濃縮等を行う化学用デバイスに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１形態に係るマイクロ流体デバイスを示す図である。このうち、図１（ａ）がマイクロ流体デバイスの平面図である。また、図１（ｂ）が図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って示す側面図であり、マイクロ流体デバイスの一部を切断して示す側面図である。
【００７３】
【図２】本発明の第１形態に係るマイクロチップの平面図であり、図２（ａ）が第１種のマイクロチップ、図２（ｂ）が第２種のマイクロチップ、図２（ｃ）が第３種のマイクロチップを示す平面図である。
【００７４】
【図３】本発明の第２形態に係るマイクロ流体デバイスを示す図である。このうち、図３（ａ）がマイクロ流体デバイスの平面図である。また、図３（ｂ）が図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って示す側面図であり、マイクロ流体デバイスの一部を切断して示す側面図である。
【００７５】
【図４】図３（ａ）の一部を拡大して示す図である。
【００７６】
【図５】図３（ｂ）の一部を拡大して示す断面図である。
【００７７】
【図６】本発明の第３形態に係るマイクロ流体デバイスの一部を示す平面図である。
【００７８】
【図７】本発明の第４形態に係るマイクロ流体デバイスの一部を示す平面図である。
【００７９】
【図８】本発明の第５形態に係るマイクロ流体デバイスの一部を示す平面図である。
【００８０】
【図９】本発明の第６形態に係るマイクロ流体デバイスの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１，４１，６１，７１，８１，９１……マイクロ流体デバイス、２，４２，６２……ベース部材、２ａ……表面、６，７，８，９３，９６……マイクロチップ、６ａ，７ａ，８ａ……表面、１０Ａ〜２６Ａ……レザーバ（貯蔵部）、２７……位置決め穴（位置決め手段）、２８……位置決めピン（位置決め手段）、３２，３３，３４，１０１，１０２……流路（空間）、７２，７６……突起（結合用突起）、７４，７８……凹み（結合用凹部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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